煤炭地下气化的现状与展望

回顾了世界各国煤炭地下气化的发展状况，提出了地下气化必须解决的问题，展望了地下气化的发展前景。     

孙村煤矿煤炭地下气化工程设计

煤炭地下气化为将埋藏在地下的煤炭就地进行有控制的燃烧,使煤发生化学反应产生可燃气体输送出来.煤炭地下气化技术尽管其过程复杂、难度大,但以其诱人的前景吸引着许多国家为此做出了不懈的努力.中国矿业大学煤炭工业地下气化工程研究中心,在总结国内外地下气化工艺的基础上,提出了"长通道、大断面、两阶段"煤炭地下气化新工艺.     

煤炭地下气化模型试验研究现状与发展

为探索模型试验在煤炭地下气化研究中的作用,阐述了煤炭地下气化模型试验气化炉的结构特征、燃空区扩展规律及气化工艺.研究结果表明,模型气化炉虽不能完全模拟地下煤层赋存条件,但可在煤层和岩层中设置温度、压力、组分和应力等测点,获得现场难以测得的温度场、压力场、浓度场和应力场等物理场;可对不同赋存条件下煤层的燃空区扩展形状及规律展开直观研究;气化工艺模型试验不仅可获得与现场试验相同的工艺参数,也可开展煤炭地下气化过程中污染物析出与迁移规律的研究,并用于现场生产.最后,提出了模型试验的发展方向.     

煤炭地下气化发展现状

对国内外煤炭地下气化的发展过程及我国近几年来煤炭地下气化的高速发展进行了阐述，分析了今后的发展趋势，针对大同煤矿集团公司薄煤层进行煤炭地下气化开采的实际提出了几个需要解决的问题。     

煤炭地下气化技术在新汶矿区的应用

介绍了煤炭地下气化技术在新汶矿业集团的实施状况与进一步发展；分析了该技术目前存在的一些问题，认为应在实践中逐渐完善煤炭地下气化技术。     

俄罗斯煤炭地下气化现状及发展

介绍了前苏联、俄罗斯库兹巴斯南阿宾斯克等煤炭地下气化站概况、科研成果、发展远景及存在的问题。     

煤炭地下气化技术

介绍了煤炭地下气化的基本原理、应用地质条件、国内外发展概况以及与传统的井工开采煤炭相比的优越性。分析了实施煤炭地下气化所需解决的地下气化炉结构和气化工艺参数的选择、高温条件下煤和岩石物理化学性质的测试、物探测试和监控、大口径定向钻进等关键技术问题 ,提出了我国发展煤炭地下气化技术的对策。     

国外煤炭地下气化调查

1　历史1868年 ,德国科学家威廉·西蒙斯首先提出了煤炭地下气化 (ＵＣＧ)的概念。 1888年 ,俄罗斯化学家门捷列夫提出了地下气化的基本工艺。 190 7年 ,通过钻孔向点燃的煤层注入空气和蒸汽的ＵＣＧ技术在英国取得专利权。 1933年 ,前苏联开始进行ＵＣＧ现场试验。 194 0～ 1961年建成 5个试验性气化站。其中规模较大的是俄罗斯的南阿宾斯克气化站和乌兹别克斯坦的安格连斯克气化站。这 2个气化站都采用无井 (筒 )气化工艺。前苏联的试验性气化站 ,生产的煤气热值低 ,产量不稳定 ,成本高。1977年 ,安格连斯克等气化站被关闭。南阿宾斯克气…     

国内外煤炭地下气化技术现状及新奥攻关进展

介绍了国内外煤层地下气化的发展状况及最新进展,阐明了煤炭地下气化的优越性及技术发展过程中的坎坷历程,指出煤炭地下气化(UCG)是解决传统煤炭开采方法存在的一系列技术和环境问题的重要途径。介绍了新奥无井式煤炭地下气化技术攻关成果,展望了地下气化采煤的前景。     

我国废弃煤炭资源的利用——推动煤炭地下气化技术发展

煤炭地下气化是我国废弃煤炭资源开发利用的重要方式,煤炭地下气化制氢是生产洁净能源的重要思路.两阶段地下气化工艺生产的水煤气,H2体积分数可达70％以上,脱除CO2后,可燃气体体积分数高达95％,是目前最廉价的氢气来源.煤气中的CO2分离后可储存于地下燃空区,或用于化工合成、煤层气及石油增产.最后针对目前煤炭地下气化领域中存在的问题提出了相应的解决措施.     

焦煤地下气化模型试验研究

为考察煤炭地下气化技术对焦煤的适用性,通过热解试验和地下气化模型试验,测试了焦煤的热解和气化特性.结果表明,焦煤地下气化时气化剂中氧气的最佳体积分数为60％,此时气化效率最高达80％左右,煤气热值在8.36 MJ/Nm3(2 000 kcal/Nm3)左右.但由于焦煤具有较高的黏结性和膨胀性,使得其在地下气化过程中膨胀,析出的胶质体、熔融的煤灰会附着在气化通道的煤壁上阻碍气化剂与煤体的接触,对气化效果带来一定影响.粗煤气和煤气冷凝水中的H2S、HCN、氨氮、苯类、化学需氧量(COD)、挥发酚等污染物含量均超过国家排放标准允许值的几十甚至数百倍,须经过处理后排放.     

双阳煤矿煤炭地下气化的应用研究

煤炭地下气化技术有诸多的优越性,国内外已有不少成功应用的实例,在符合应用的地质条件下,应该大力推广应用.介绍了对吉林省双阳煤矿边缘部分所遗留的煤层所设计的煤炭地下气化炉,该气化炉采用定向钻孔贯通,钻孔法建炉,通过计算可获得较大的经济和社会效益.     

基于低碳经济的煤炭地下气化技术

用数据说明了煤炭地下气化技术开采能耗的低碳化、开采方式的低碳化、热效率的提高以及有利于碳捕获与封存方面的特点,从而论证了其在节能减排中的重要作用。在开采方式中因为CO2的循环利用、减少井巷工程和减少报废矿井煤炭自燃和矸石山自燃、煤与瓦斯共采等优良特性导致其本身就是一种天然的节能减排采煤方式。     

华亭煤炭地下气化产气与发电试验研究

为回收华亭原安口煤矿残留煤资源,采用煤炭地下气化技术对残留煤进行二次开采和发电利用,通过空气连续法、空气蒸汽连续法、空气蒸汽两阶段、富氧和纯氧蒸汽连续法等不同注气工艺对残留煤进行了地下气化试验,研究了残留煤在不同气化工艺时的产气和发电特性.结果表明:添加蒸汽和氧气均可提高煤气中有效组分含量和煤气热值;采用连续法和两阶段气化工艺,能够获得热值4.07 ～ 10.69 MJ/Nm3的煤气,可作为2×500 kW燃气发电机组的燃料气.通过气化指标对比分析和现场发电对比试验,确定了低富氧蒸汽连续法(O2体积分数32％)为匹配该燃气发电机组的合理气化工艺.     

煤炭地下气化煤气爆炸极限的研究

煤炭在地下气化过程中生成可燃气体,存在着许多安全隐患。分析了密闭空间混合气体的爆炸极限计算公式,研究了最大允许氧含量和惰性气体对可燃气体爆炸的影响,结果表明,为了防止气化煤气发生爆炸,可以通过控制气化剂的进量或加入惰性气体,使可燃气体在爆炸极限范围以外,为煤炭地下气化的现场安全和可行性提供了依据。     

贫瘦煤地下气化模型试验研究

为探索煤炭地下气化技术对贫瘦煤的适用性,在地下煤层模型试验平台上研究了贫瘦煤层的气化特性。结果表明:贫瘦煤层在空气气化下的煤气热值能达到3 404 MJ/m3,优于地下褐煤空气气化所生成煤气的热值;贫瘦煤层在富氧水蒸气气化下,煤气的有效组分和热值随气化剂中氧浓度的增加而增加,氧气体积分数在40%~50%时产生的煤气比较适合用于燃气发电;污染物分析说明煤气冷凝水中部分污染物含量超标。通过对燃空区三维形状及模拟煤层顶板的分析,发现燃空区沿气化通道稳步推进,横向扩展宽度自点火点处的0.86 m缩小至终点的0.43 m;模拟煤层的表土下沉量约占总厚度的6.5%,下沉面积约占煤层总表面积的6.1%左右。     

华亭煤地下气化与固定床气化指标对比研究

 摘要：对比分析了空气蒸汽连续法气化工艺条件下华亭煤现场实测所得的地下气化指标与采用综合计算法模拟得到的固定床气化指标。结果表明,固定床气化所得到的高热值气体量（如CH4、CO）大于地下气化所得量,固定床气化碳进入煤气的转化效率要高于地下气碳转化效率。推测地下气化过程中,地下水参与了气化的反应,并导致地下气化所得的氢气量大于固定床气化所得量。     

煤炭地下气化流体流动模型分析

依据有关文献和调研资料,对国内外煤炭地下气化的发展历史及现状进行了介绍,阐述了煤炭地下气化的原理,分析了煤炭地下气化"三带"特征,在对煤炭地下气化流体流动分析的基础上,提出了煤炭地下气化场的数学模型并对其中各项的确定提出了建议.